JP4174481B2

JP4174481B2 - 画像形成装置及び転写ユニット

Info

Publication number: JP4174481B2
Application number: JP2005053853A
Authority: JP
Inventors: 祥之木村; 健斉藤; 敦史三瓶; 節丹沢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2022-09-04
Also published as: JP2005141277A

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置及び転写ユニットに関する。

電子写真方式を採用した複写機、プリンタ等の画像形成装置は、外周面にトナー像が形成される感光体、及び、感光体の周囲に配置されて感光体の外周面へのトナー像の形成に関わりをもつ作像手段としての帯電器、現像器、クリーニング器、及び、感光体の外周面に形成されたトナー像を記録媒体に転写するための転写ローラや中間転写ベルト等の各部材を有している。

これらの各部材は、その材質や使用形態により個々に目安となる耐用期間が定められており、その耐用期間に応じて交換する構成とされている。また、ゴミの付着や傷付き等により、耐用期間の経過前であっても交換する必要が生じる場合がある。

各部材を交換するための構成に関して、各部材を個々に交換する構成とすることも可能であるが、その場合には、交換作業の頻度が増えて手間がかかり、或る部材の交換作業時に隣接して位置する他の部材を傷付けることがある。そこで、感光体、帯電器、現像器、クリーニング器等をユニット化したプロセスカートリッジを構成し、これらの各部材を一括して交換する構成とした画像形成装置が普及している。

しかし近年では、各部材のなかで最も高価な部材である感光体について長寿命化を図り、この感光体を他の部材とは別個に交換できるようにした画像形成装置が提案され、及び、実用化されている。

このように感光体を他の部材とは別個に交換可能な構成とした場合、感光体の外周面に傷が付いたことが原因となって記録媒体上に形成される画像品質が低下した場合には、感光体のみを交換することになる。

特開２００２−１０８０４９特開２０００−２２７６８８

しかし、感光体の外周面に傷が付いた場合において、その傷の原因は、感光体の外周面に押圧される転写用部材、例えば、中間転写ベルト、記録媒体搬送ベルト、転写ローラ等にある場合が多い。このため、傷が付いた感光体を交換しても、その傷の原因となっている転写用部材を交換しないと、交換した感光体が短時間で再び傷付き、画像品質が再び低下するという事態が発生しやすい。

例えば、中間転写ベルトを有するカラー画像形成装置において、中間転写ベルトの外周面に紙粉や残留トナーを含んだ異物が固着した場合、その異物が感光体の外周面に押圧されることにより感光体の外周面に点状の傷を付け、その異物が感光体への押圧を繰り返すことによりその点状の傷が次第にスジ状になる。感光体の外周面にスジ状の傷が付いた場合には、感光体上ではそのスジ状の傷の部分にトナーが多量に付着するようになり、記録媒体上ではそのスジ状の傷に対応する部分が黒スジとなって現れる。

また、中間転写ベルトを回転駆動させるローラと中間転写ベルトの内周面との間に異物が入り込んだ場合には、その異物の影響により中間転写ベルトの外周面側に凸部が生じ、その凸部が感光体の外周面に押圧されることにより感光体の外周面に点状の傷が付き、その凸部が感光体の外周面への押圧を繰り返すことによりその点状の傷が次第にスジ状になる。

中間転写ベルトを用いずに記録媒体搬送ベルトにより記録媒体を搬送するタイプのカラー画像形成装置においては、画像形成時には記録媒体搬送ベルトと感光体との間に記録媒体が介装されるために記録媒体搬送ベルトが感光体の外周面に直接押圧されることは少ない。しかし、前後して搬送される記録媒体の間の部分では、記録媒体搬送ベルトが感光体の外周面に押圧される。このため、記録媒体搬送ベルトの外周面に異物が固着した場合や、記録媒体搬送ベルトと回転駆動用のローラとの間に異物が入り込んで記録媒体搬送ベルトの外周面側に向けた凸部が生じた場合には、中間転写ベルトの場合と同じように感光体の外周面にスジ状の傷が付くことになる。

中間転写ベルトや記録媒体搬送ベルトを用いず、感光体の外周面に押圧される転写ローラを備えた単色用の画像形成装置においても、転写ローラの外周面に異物が固着した場合には、その異物が原因となる傷が感光体の外周面に付く。

本発明の目的は、感光体の外周面の傷付きが原因となって画像品質が低下した場合に、感光体とその感光体の外周面の傷付きの原因となっている可能性の高い転写用部材とを一体に交換し、交換作業の手間を軽減するとともに感光体の外周面に同じような傷が付くことの繰り返しを防止することである。

本発明の別の目的は、画像品質の低下の原因が転写用部材にはなく感光体のみにある場合、例えば、感光体の外周面に帯電生成物などが付着した膜が生じた場合には、その感光体のみを単独で交換できるようにすることである。

請求項１記載の発明は、感光体に形成されたトナー像を中間転写体に転写した後、前記中間転写体から記録媒体に転写する画像形成装置において、前記感光体の周囲に配置されている帯電器、現像器、クリーニング器を一体とする作像ユニットと、前記感光体と前記中間転写体を一体的に保持する転写ユニットとが設けられ、前記転写ユニットと前記作像ユニットとが、それぞれ別個に画像形成装置本体に対して着脱自在に取り付けられており、それぞれのユニットの交換作業に際して前記転写ユニットと前記作像ユニットは上記感光体の軸方向に対して垂直に離間し、前記転写ユニットは、前記作像ユニットを画像形成装置本体においたまま、上記感光体の軸方向に着脱でき、かつ、前記作像ユニットは、前記転写ユニットを画像形成装置本体においたまま、上記感光体の軸方向に着脱できることを特徴とする。

ここで、感光体の外周面の傷付きにより記録媒体上に形成される画像の品質が低下した場合には、その感光体外周面の傷付きの原因は、中間転写体に固着した異物や、中間転写体の内周面とこの中間転写体を駆動させるローラとの間に異物が入り込んだために中間転写体の外周面側に生じた凸部などである場合が多い。したがって、感光体の外周面の傷付きにより記録媒体上に形成される画像の品質が低下した場合には、外周面に傷が付いた感光体とその感光体の傷付きの原因となっている可能性の高い中間転写体とを感光体の周囲に配置されている中間転写体以外の作像手段とは別個に一体に交換することができ、画像品質の低下の原因となっている部品の交換作業に要する手間を軽減できるとともに、同じような画像品質の低下の発生を繰り返すことなく画像品質の回復を確実に図ることができる。

また帯電器、現像器、クリーニング器は、感光体や中間転写体に比べて耐用期間を短く定められていることが多く、交換頻度が感光体や中間転写体に比べて高い。したがって、これら作像系手段を一体化した作像ユニットを本体ケースに対して一体に着脱することにより、複数の作像手段を一体に交換することができ、作像手段の交換作業の手間が軽減される。また、転写ユニットを本体ケースから取外すことなく、作像ユニットを本体ケースから取外すことができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記転写ユニットには、それぞれ異なる色のトナー像が形成される複数の感光体を有することを特徴とする。また請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記転写ユニットには、それぞれの感光体上のトナー像が重ね合わせて転写される前記中間転写体としての中間転写ベルトを有することを特徴とする。

したがって、複数の感光体と中間転写ベルトとを備えた画像形成装置において、感光体の外周面の傷付きにより記録媒体上に形成される画像の品質が低下した場合には、外周面に傷が付いた複数の感光体とその傷付きの原因となっている可能性が高い中間転写ベルトとを一体に交換することができ、画像品質の低下の原因となっている部品の交換作業に要する手間を軽減できるとともに、同じような画像品質の低下の発生を繰り返すことなく画像品質の回復を確実に図ることができる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルトが上側に配置され、その下側に前記感光体が配置されていることを特徴とする。

したがって、複数の感光体と中間転写ベルトとを備えた転写ユニットをメンテナンス等のために本体ケースから取外した場合において、感光体が中間転写ベルトにより遮光されるので、露光による感光体の劣化が抑制される。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、複数の作像ユニットが一つの作像ユニットトレイ上に載置され、この作像ユニットトレイが画像形成装置本体に対して複数の作像ユニットがそれぞれ着脱自在であり、作像ユニットトレイが画像形成装置本体に対して着脱自在であることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、帯電器が感光体に対して非接触であることを特徴とする。

したがって、帯電器に異物が固着しても、その異物が感光体に押圧されて感光体の外周面を傷付けるということが発生しない。このため、感光体外周面に傷が付いた場合に、その傷付きの原因が帯電器にあるということはなく、感光体の外周面に傷が付いたために転写ユニットを交換する場合、帯電器を同時に交換する必要はない。

請求項７記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、現像器は感光体に対して非接触であることを特徴とする。

したがって、現像器に異物が固着しても、その異物が感光体に押圧されて感光体の外周面を傷付けるということが発生しない。このため、感光体外周面に傷が付いた場合に、その傷付きの原因が現像器にあるということはなく、感光体の外周面に傷が付いたために転写ユニットを交換する場合、現像器を同時に交換する必要はない。

請求項８記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、クリーニング器はブラシ接触方式であることを特徴とする。

したがって、クリーニング器に異物が固着しても、その異物が感光体に押圧されて感光体の外周面を傷付けるということが発生しない。このため、感光体外周面に傷が付いた場合に、その傷付きの原因がクリーニング器にあるということはなく、感光体の外周面に傷が付いたために転写ユニットを交換する場合、クリーニング器を同時に交換する必要はない。

請求項９記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記作像ユニットの上側に前記転写ユニットが設置されていることを特徴とする。

したがって、本体ケースからの転写ユニットの取外しを、本体ケースから現像ユニットを取外すことなく行える。また、作像ユニットと転写ユニットとを本体ケース内に取付ける構造を簡単化することができる。

請求項１０記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記作像ユニットにおけるクリーニング器の開口部が上向きに開口していることを特徴とする。

ここで、「クリーニング器の開口部が上向きに開口する」とは、水平面に対する開口部の開口面の傾斜角度が９０°より小さいことを意味する。

したがって、クリーニング器の開口部が開口された状態で作像ケースを本体ケースから取り出した場合でも、その開口部から廃トナーがこぼれ落ちるということが防止される。

請求項１記載の発明の画像形成装置によれば、感光体の外周面の傷付きにより記録媒体上に形成される画像の品質が低下した場合には、外周面に傷が付いた感光体とその感光体の傷付きの原因となっている可能性の高い中間転写体とを感光体の周囲に配置されている転写用部材以外の作像手段、即ち、帯電器、現像器、クリーニング器とは別個に一体に交換することができ、画像品質の低下の原因となっている部品の交換作業に要する手間を軽減できるとともに、同じような画像品質の低下の発生を繰り返すことなく画像品質の回復を確実に図ることができる。一方、帯電器、現像器、クリーニング器が作像ユニットとして一体的に画像形成装置本体に対して着脱自在であるので、複数の作像手段を一体に交換することができ、作像手段の交換作業の手間を軽減することができ、また、転写ユニットを本体ケースから取外すことなく作像ユニットを本体ケースから取外すことができる。

請求項２、３記載の発明によれば、前記転写ユニットには、それぞれ異なる色のトナー像が形成される複数の感光体を有し、またそれぞれの感光体上のトナー像が重ね合わせて転写される前記中間転写体としての中間転写ベルトを有するので、感光体の外周面の傷付きにより記録媒体上に形成される画像の品質が低下した場合には、転写ユニットを交換することにより、外周面に傷が付いた複数の感光体とその傷付きの原因となっている可能性が高い中間転写体とを一体に交換することができ、画像品質の低下の原因となっている部品の交換作業に要する手間を軽減できるとともに、同じような画像品質の低下の発生を繰り返すことなく画像品質の回復を確実に図ることができる。

請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルトが上側に配置され、その下側に前記感光体が配置されているので、複数の感光体と中間転写ベルトとを備えた転写ユニットをメンテナンス等のために本体ケースから取外した場合において、感光体が中間転写ベルトにより遮光されるので、露光による感光体の劣化を抑制できる。

請求項５記載の発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、複数の作像ユニットが一つの作像ユニットトレイ上に載置され、この作像ユニットトレイに対して複数の作像ユニットがそれぞれ着脱自在であり、作像ユニットトレイが画像形成装置本体に対して着脱自在であるので、複数の作像ユニットの交換作業の手間を軽減することができる。

請求項６記載の発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、帯電器は前記感光体に対して非接触方式であるので、帯電器に異物が固着しても、その異物が感光体に押圧されて感光体の外周面を傷付けるということが発生せず、帯電器については転写ユニットの交換タイミングと異なるタイミングで交換することができる。

請求項７記載の発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、現像器は前記感光体に対して非接触方式であるので、現像器に異物が固着しても、その異物が感光体に押圧されて感光体の外周面を傷付けるということが発生せず、感光体については転写ユニットの交換タイミングと異なるタイミングで交換することができる。

請求項８記載の発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、クリーニング器はブラシ接触方式であるので、クリーニング器に異物が固着しても、その異物が感光体に押圧されて感光体の外周面を傷付けるということが発生せず、クリーニング器については転写ユニットの交換タイミングと異なるタイミングで交換することができる。

請求項９記載の発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、前記作像ユニットの上側に前記転写ユニットが設置されているので、本体ケースからの転写ユニットの取外しを、本体ケースから現像ユニットを取外すことなく行うことができ、また、作像ユニットと転写ユニットとを本体ケース内に取付ける構造を簡単化することができる。

請求項１０記載の発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、前記作像ユニットにおけるクリーニング器の開口部が上向きに開口しているので、クリーニング器の開口部が開口された状態で作像ケースを本体ケースから取り出した場合でも、その開口部から廃トナーがこぼれ落ちるということを防止できる。

本発明の第１の実施の形態を図１ないし図９に基づいて説明する。図１は画像形成装置であるカラープリンタの外観の概略を示す斜視図、図２はその内部構造の概略を示す正面図である。

このカラープリンタ１の本体ケース２内の略中央部には、４つの作像部３（３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｂ）と、露光装置４と、転写用部材である中間転写ベルト５とが配置されている。各作像部３はそれぞれ異なる色の画像（トナー像）を形成する部分であり、これらの作像部３及びその作像部３の構成部品等に関する明細書及び図面の記載において、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｂの添え字は、各々イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色を示している。

４つの作像部３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｂは、使用するトナーの色が異なるために形成される画像の色が異なるものであり、基本的な構造は同じである。

各作像部３は、矢印方向へ回転駆動される感光体６（６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、５Ｂ）、感光体６の周囲に配置された作像手段の一つである帯電器７（７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｂ）、作像手段の一つである現像器８（８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｂ）、作像手段の一つであるクリーニング器９（９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂ）等により構成されている。

露光装置４は、レーザー光を出射し、そのレーザー光により画像データに応じた静電潜像を感光体６の外周面に書き込む。

感光体６は、直径が３０〜１００ｍｍ程度のアルミニウム製円筒と、その外周面に設けられた光導電性物質である有機半導体の層とにより形成されている。露光装置４から出射されたレーザー光が感光体６の外周面に照射されることにより、感光体６の外周面には画像データに応じた静電潜像が書き込まれる。なお、露光装置４から出射されたレーザー光を各感光体６の外周面に照射させるための照射用スリット１０が、各作像部３における帯電器７と現像器８との間に設けられている。

帯電器７は、感光体６の外周面を一様に帯電するもので、感光体６に対して非接触方式のものが採用されている。

現像器８は、感光体６へのトナーの供給を行い、供給されたトナーが感光体６の外周面に書き込まれた静電潜像に付着することにより感光体６上の静電潜像がトナー像として顕像化させるもので、感光体６に対して非接触方式のものが採用されている。

クリーニング器９は、感光体６の外周面に付着している残留トナーをクリーニングするもので、感光体６の外周面にブラシを接触させるブラシ接触方式のものが採用されている。さらに、このクリーニング器９は、その開口部９ａ（図９参照）が上向きに開口するように、即ち、開口部９ａの水平面に対する傾斜角度が９０°より小さくなるように位置付けられている。

中間転写ベルト５は、厚みが５０〜６００μｍの樹脂フィルム又はゴムを基体として形成されたループ状のベルトで、感光体６上に形成されたトナー像が転写可能となる抵抗値を有している。この中間転写ベルト５は、ローラ１１、１２、１３により支持されて矢印方向へ回転駆動される。中間転写ベルト５の内周面側（ループの内側）には、各感光体６上のトナー像を中間転写ベルト５上に転写させるための４個の転写ローラ１４が配置されている。中間転写ベルト５の外周面側（ループの外側）には、中間転写ベルト５の外周面に付着した残留トナーや紙粉等をクリーニングするクリーニング器１５が配置されている。

本体ケース２内における４個の作像部３及び露光装置４の下方には、記録媒体（用紙）Ｓが積層保持される給紙カセット１６が配置されている。給紙カセット１６内に積層保持されている記録媒体Ｓは、最上位のものから順に分離給紙される。

本体ケース２内には、給紙カセット１６内から分離給紙された記録媒体Ｓが搬送される搬送経路１７が形成されている。この搬送経路１７上には、レジストローラ１８、中間転写ローラ１９、定着器２０、排紙ローラ２１等が配置されている。

レジストローラ１８は、所定のタイミングで間欠的に回転駆動されるローラである。このレジストローラ１８が間欠的に回転駆動されることにより、レジストローラ１８の位置まで搬送されて停止していた記録媒体Ｓが、中間転写ベルト５と中間転写ローラ１９とにより挟まれる転写位置へ送り込まれ、この転写位置において中間転写ベルト５上のトナー像が記録媒体Ｓに転写される。

定着器２０は、記録媒体Ｓ上に転写されたトナー像を熱と圧力とを加えて記録媒体Ｓに定着させる部分である。定着器２０内を通過する過程においてトナー像が定着された記録媒体Ｓは、排紙ローラ２１により本体ケース２の上面部に形成されている排紙トレイ部２２上に排紙される。

本体ケース２内における４個の作像部３及び中間転写ベルト５の上方には、作像部３に補給されるトナーを収納したトナー容器２３（２３Ｙ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｂ）が着脱自在に装着されるトナー容器装着部２４が設けられている。トナー容器装着部２４に装着された各トナー容器２３Ｙ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｂ内のトナーは、それぞれのトナーの色と同じ色の画像を形成する各作像部３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｂへ向けてトナー搬送機構（図示せず）により搬送される。

上述した中間転写ベルト５、感光体６、帯電器７、現像器８、クリーニング器９等のうち、４個の感光体６と中間転写ベルト５とは一体的に保持されて転写ユニット２５が構成されている。また、各作像部３ごとの帯電器７と現像器８とクリーニング器９とは一体的に保持されて作像ユニット２６が構成されている。各作像部３ごとの４個の作像ユニット２６は一つの作像ユニットトレイ２６ａ（図４、図６参照）上に載置され、この作像ユニットトレイ２６ａに対して作像ユニット２６が着脱自在に取付けられている。

図４は、本体ケース２の正面側に設けられている正面カバー２７を開放した状態を示している。正面カバー２７を開放することにより、転写ユニット２５、４個の作像ユニット２６が載置された作像ユニットトレイ２６ａ、トナー容器装着部２４が露出され、転写ユニット２５、作像ユニット２６、トナー容器２３の交換作業が可能となる。なお、転写ユニット２５と作像ユニット２６との間には、作像ユニット２６を載置した作像ユニットトレイ２６ａを上下方向に移動させることにより転写ユニット２５と作像ユニット２６とを接離させる接離機構（図示せず）が設けられている。この接離機構は、正面カバー２７を開放する動作に伴って作像ユニットトレイ２６ａを下方に移動させ、正面カバー２７を閉止する動作に伴って作像ユニットトレイ２６ａを上昇させるように構成されている。なお、このような正面カバー２７の開閉動作に連動する接離機構に代えて、レバー操作されるカムにより作像ユニットトレイ２６ａを昇降させる接離機構を設けてもよい。

図５は、転写ユニット２５を本体ケース２外に引き出した状態を示し、図６は、作像ユニット２６を本体ケース２外に引き出した状態を示している。図３は、転写ユニット２５を本体ケース２外に引き出したときのカラープリンタの内部構造の概略を示す正面図である。

なお、本実施の形態では、転写ユニット２５と作像ユニット２６とを別個に本体ケース２外に引き出す構造を例に挙げて示したが、本発明の範囲から外れるものの、これらの転写ユニット２５と作像ユニット２６とを一体に引き出し可能とし、引き出した後に転写ユニット２５を作像ユニット２６から分離させて交換し、また、転写ユニット２５を作像ユニット２６から分離した後に作像ユニット２６を交換するように構成してもよい。このような構成の変形例によれば、転写ユニット２５と作像ユニット２６との間に接離機構を設ける必要がなくなり、作像ユニット２６の上部に所定間隔を隔てて転写ユニット２５を載置する構造とすればよく、本体ケース２内に作像ユニット２６と転写ユニット２５とを取付ける構造を簡単化することができる。

転写ユニット２５は、図７及び図８に示すように、前後一対の中間転写ベルト保持側板２８ａ、２８ｂ、前後一対のカラー画像用の転写ローラ１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍを保持する転写ローラ保持側板２９ａ、２９ｂ、これらの中間転写ベルト保持側板２８ａ、２８ｂと転写ローラ保持側板２９ａ、２９ｂとを連結するステー（図示せず）等から構成される枠体を有している。中間転写ベルト保持側板２８ａ、２８ｂ間には、ローラ１１、１２、１３と黒用の転写ローラ１４Ｂとが保持されている。転写ユニット２５の一部として設けられている両側のステー（図示せず）には、転写ユニット２５を本体ケース２に着脱する際にスライドさせるスライドレール３０が固定されている（図５参照）。中間転写ベルト保持側板２８ａ、２８ｂの上部側外周部には樹脂製のカバー３１が固定され、このカバー３１の正面部と上面部とには転写ユニット２５を本体ケース２に着脱する際に把持できる取っ手３２、３３が設けられている。転写ローラ１４の軸部には、転写ローラ１４を感光体６側へ付勢するスプリング３４が設けられている。

黒用の転写ローラ１４Ｂは、中間転写ベルト５を感光体６の外周面へ押圧する位置に配置されている。カラー用の転写ローラ１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍは、転写ローラ保持側板２９ａ、２９ｂと共に、中間転写ベルト５を感光体６の外周面から離反させる位置（図７参照）と、中間転写ベルト５を感光体６の外周面に押圧する位置とへ切替自在に設けられている。

転写ユニット２５における感光体６の保持構造について詳しく説明する。前側の中間転写ベルト保持側板２８ａには感光体前ホルダ３５が固定され、この感光体前ホルダ３５には球軸受３６の外輪が圧入されている。球軸受３６の内輪にはスプリングホルダ３７が圧入され、スプリングホルダ３７には加圧スプリング３８の一端が挿入固定されている。後側の中間転写ベルト保持側板２８ｂには感光体後ホルダ３９が固定されている。感光体６の後側フランジ部６ｂは、感光体後ホルダ３９に十分なクリアランスをもった状態で差し込まれている。感光体６の前側フランジ部６ａは、加圧スプリング３８の他端に差し込まれている。これにより、個々の感光体６は、感光体前ホルダ３５と感光体後ホルダ３９との間で加圧スプリング３８の加圧力によって保持され、及び、個々の感光体６は転写ユニット２５に対して着脱自在に保持されている。

本体ケース２内の内部側板（図示せず）には、４個の本体側感光体軸ホルダ４０が固定されている。この本体側感光体軸ホルダ４０には、２個の球軸受４１を介して感光体軸４２が保持され、感光体軸４２には駆動用カップリング４３が圧入されている。感光体軸４２は、後側（球軸受４１や駆動用カップリング４３が圧入されている部分）がφ１２ｍｍ、前側がφ１０ｍｍに形成され、水平方向に延出されている。

中間転写ベルト５と４個の感光体６とを保持した転写ユニット２５を、本体ケース２内に取付ける構造を図７及び図８を参照して詳しく説明する。転写ユニット２５を本体ケース２内へ向けてスライドさせることにより、感光体軸４２の先端部を感光体６の後側フランジ部６ｂから前側フランジ部６ａに向けて挿入させる。感光体軸４２のφ１２ｍｍの部分が後側フランジ部６ｂに形成されている穴径がφ１２ｍｍの穴４４に嵌合する位置まで転写ユニット２５をスライドさせることにより、感光体６の後側が本体ケース２に対して位置決めされ、駆動用カップリング４３が後側フランジ部６ｂに形成されている噛合部４３ａと噛合い、駆動部（図示せず）から感光体６への駆動力伝達が可能となる。さらに、感光体後ホルダ３９の一部が球軸受４１の外輪部に嵌合されることにより、転写ユニット２５の全体が本体ケース２に対して位置決めされる。

感光体軸４２の前側は、前側フランジ部６ａに形成されている穴４５（φ１０ｍｍ）と、スプリングホルダ３７に形成されている穴４６（φ１１ｍｍ）と、中間転写ベルト保持側板２８ａに取付けられている軸受４７の内輪（φ１０ｍｍ）とに挿入される。

作像ユニットトレイ２６ａには、図６に示すように、その両側に位置してこの作像ユニットトレイ２６ａを本体ケース２に着脱する際にスライドさせるスライドレール４８が固定され、正面部には作像ユニットトレイ２６ａを本体ケース２に着脱する際に把持できる取っ手４９が設けられている。

このような構成において、カラー画像のプリント時には、各作像部３の感光体６の外周面にそれぞれ異なった色のトナー像が形成され、各感光体６の外周面に中間転写ベルト５が押圧されることにより感光体６上のトナー像が中間転写ベルト５上に重ね転写され、中間転写ベルト５上にカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト５上に形成されたカラーのトナー像は、給紙カセット１６内から分離給紙された記録媒体Ｓが中間転写ベルト５と中間転写ローラ１９とによる挟持位置を通過する過程でその記録媒体Ｓに転写される。記録媒体Ｓ上に転写されたカラーのトナー像はその記録媒体Ｓが定着器２０内を通過する過程で定着され、カラーのトナー像が定着された記録媒体Ｓが排紙トレイ部２２に排紙される。

このようなカラープリンタ１において、様々な原因により記録媒体Ｓ上に形成される画像の品質が低下する場合があり、そのような画像品質低下の原因の一つとして、感光体６の外周面に傷が付いた場合がある。そして、このような感光体６の外周面に傷が付いた場合、その傷付きの原因は中間転写ベルト５にある場合が多い。

例えば、中間転写ベルト５の外周面に紙粉や残留トナーを含んだ異物が固着した場合、その異物が感光体６の外周面に押圧されたときに感光体６の外周面に点状の傷が付く。そして、画像形成時においては中間転写ベルト５と感光体６との接触位置が常に同じになるということはほとんどなく、画像形成のたびに中間転写ベルト５上の異物が感光体６の外周面の異なる位置に押圧を繰り返すことになり、感光体６の外周面の傷は次第にスジ状の傷に成長する。感光体６の外周面にスジ状の傷が付いた場合には、感光体６の外周面上ではその傷の部分に多量のトナーが付着するようになり、記録媒体Ｓ上ではそのスジ状の傷に対応する部分が黒スジとなって現れる。

また、中間転写ベルト５を回転駆動させるローラ１１、１２、１３と中間転写ベルト５の内周面との間に異物が入り込んだ場合には、その異物の影響により中間転写ベルト５の外周面側に凸部が生じ、その凸部が感光体６の外周面に押圧されることにより感光体６の外周面に点状の傷が付く。そして、画像形成時においては中間転写ベルト５と感光体６との接触位置が常に同じになるということはほとんどなく、画像形成のたびに中間転写ベルト５上の凸部が感光体６の外周面の異なる位置に押圧を繰り返すことになり、感光体６の外周面の傷は次第にスジ状の傷に成長し、記録媒体Ｓ上ではそのスジ状の傷に対応する部分が黒スジとなって現れる。

このような場合において、感光体６のみを交換したのでは、交換した感光体６に短期間のうちに再び同じような傷が付き、形成される画像の品質が低下する。そこで、このような場合には、傷付きが生じている全ての感光体６とその原因となっている中間転写ベルト５とをともに交換しなければならず、転写ユニット２５を全体として交換する。

転写ユニット２５の交換に際しては、図４に示すように正面カバー２７を開放する。正面カバー２７の開放動作に伴い、接離機構により作像ユニットトレイ２６ａが下方に下がり、作像ユニット２６が転写ユニット２５から離反する。

そこで、転写ユニット２５の正面部に設けられている取っ手３２を把持し、図５に示すように転写ユニット２５を正面側へスライドさせ、所定位置までスライドさせた後に取っ手３２、３３を把持して転写ユニット２５を本体ケース２から取外す。この取外し時には、図７に示すように、４つの感光体６がそれぞれ感光体軸４２から抜き取られる。

このようして転写ユニット２５を本体ケース２から取外した後、用意してある新しい転写ユニット２５を取外し時とは逆の手順で本体ケース２内に取付け（図８参照）、正面カバー２７を閉止する。

したがって、感光体６の外周面の傷付きにより記録媒体Ｓ上に形成される画像品質が低下した場合には、傷が付いた感光体６とその傷付きの原因となっている可能性が高い中間転写ベルト５とを一体に交換することができ、感光体６と中間転写ベルト５とを個別に交換する場合に比べて、交換作業の手間を大幅に軽減することができる。また、この交換作業を、感光体６の表面を傷付けたり感光体６を露光させたりすることなく行える。交換作業時において感光体６の露光を防止できるという点については、この転写ユニット２５の構成が、上側に中間転写ベルト５が配置されてその下側に感光体６が配置されているので、中間転写ベルト５が感光体６に対する遮光機能を十分に発揮することができる。

一方、記録媒体Ｓ上に形成された画像品質の低下の原因が、中間転写ベルト５に付着した異物や中間転写ベルト５に形成された凸部が感光体６の外周面を傷付けたからではなく、個々の感光体６にある場合がある。例えば、感光体６の外周面に帯電性生物の膜が付着した場合等である。このような場合には、図７に示すように転写ユニット２５を本体ケース２外へ取外した後、画像品質低下の原因のある感光体６のみを交換することができる。この感光体６の交換は、感光体前ホルダ３５と感光体後ホルダ３９との間に加圧スプリング３８の加圧力により保持されている感光体６を、加圧スプリング３８の加圧力に抗して加圧スプリング３８側へ移動させることにより後側フランジ部６ｂを感光体後ホルダ３９から抜き取り、ついで、前側フランジ部６ａを加圧スプリング３８の端部から外すことにより行える。新しい感光体６の取付けはその逆の手順で行えばよく、感光体６と加圧スプリング３８とを感光体前ホルダ３５にセットした後、加圧スプリング３８を圧縮した状態で後側を感光体後ホルダ３９へ差し込み、前側は感光体前ホルダ３５を中間転写ベルト保持側板２８ａの取付用の穴３５ａに差し込むことにより、感光体前ホルダ３５は加圧スプリング３８の力で穴３５ａを前側へスライドしてその穴３５ａから抜け止めされる。

したがって、画像品質の低下の原因が或る特定の感光体６にある場合には、その感光体６のみを交換することができ、画像品質の低下の原因がない他の感光体６や中間転写ベルト５については引き続き使用することができるため、不要なコスト高を招くということが生じない。このような或る特定の感光体６を交換するために転写ユニット２５を本体ケース２外に取り出している時間が長くなる場合でも、上側に中間転写ベルト５が配置されてその下側に感光体６が配置された構成であるので、中間転写ベルト５が感光体６に対する遮光機能を十分に発揮することができ、交換しない感光体６が露光により劣化することを抑制できる。

また、このカラープリンタ１では、図４に示すように正面カバー２７を開放して作像ユニットトレイ２６ａを下方へ下げた後、図６に示すようにこの作像ユニットトレイ２６ａを正面側へ引き出すことができる。そして、各作像部３ごとの帯電器７と現像器８とクリーニング器９とが一体的に保持された作像ユニット２６を作像ユニットトレイ２６ａ上から取外すことにより、各作像ユニット２６を新しいものに交換することができる。

帯電器７や現像器８及びクリーニング器９等は、感光体６や中間転写ベルト５に比べて耐用期間を短く定められていることが多く、交換頻度も感光体６や中間転写ベルト５に比べて高い。このため、これらの帯電器７や現像器８及びクリーニング器９等を作像ユニット２６として一体化して一度に交換できる構成とし、しかも、感光体６や中間転写ベルト５を本体ケース２から取外すことなく交換できるので、帯電器７や現像器８及びクリーニング器９等の交換作業を手間をかけず容易に行える。

また、各作像ユニット２６において、クリーニング器９の開口部９ａが上向きに開口するように位置付けられているので、作像ユニット２６をクリーニング器９の開口部９ａが開口された状態で本体ケース２から取り出した場合でも、その開口部９ａから廃トナーがこぼれ落ちるということが防止される。

なお、本実施の形態では、感光体６としてドラム状の感光体を例に挙げて説明したが、ベルト状の感光体を用いてもよい。

つぎに、本発明の第２の実施の形態を図１０に基づいて説明する。なお、図１ないし図９において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する（以下の実施の形態でも同じ）。

画像形成装置であるカラープリンタ５０には、本体ケース２の上部に支軸５１を支点として回動自在に上部構造体５２が設けられ、本体ケース２の側部に支軸５３を支点として回動自在に側部構造体５４が設けられている。上部構造体５２には、トナー容器２３（２３Ｙ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｂ）が着脱自在に装着されるトナー容器装着部２４が設けられている。側部構造体５４には、定着器２０が設けられている。

上部構造体５２の下面部には、転写ユニット５５が矢印方向へスライド自在に取付けられている。この転写ユニット５５の基本的構造は第１の実施の形態で説明した転写ユニット２５と同じであり、枠体５６に保持された中間転写ベルト５と４個の感光体６とを備えている。枠体５６の両側には、この転写ユニット５５を矢印方向へスライドさせて上部構造体５２に着脱する際に把持する取っ手５７が設けられている。それぞれの感光体６は枠体５６に対して個々に着脱自在に取付けられている。

本体ケース２内には、閉止位置に回動された上部構造体５２に取付けられている転写ユニット５５の各感光体６に対向する位置に配置された４個の作像ユニット２６が着脱可能に配置されている。

このような構成において、外周面に傷が付いた感光体６とその傷付きの原因となっている可能性が高い中間転写ベルト５とを交換する場合には、上部構造体５２を図示する開放位置へ回動させ、転写ユニット５５を矢印方向へ引き出すことにより上部構造体５２から取外す。転写ユニット５５を取外した後、用意してある新しい転写ユニット５５を上部構造体５２に取付け、その後上部構造体５２を閉止する。

一方、記録媒体Ｓ上に形成された画像の品質低下の原因が、個々の感光体６にある場合には、画像品質低下の原因のある感光体６のみを交換し、他の感光体６や中間転写ベルト５を引き続き使用することができる。

作像ユニット２６を交換する場合には、図示する上方回動位置へ上部構造体５２を回動させることにより作像ユニット２６を露出させ、露出された個々の作像ユニット２６を必要に応じて新しいものに交換することができる。

本発明の第１の実施の形態のカラープリンタの外観の概略を示す斜視図である。その内部構造の概略を示す正面図である。転写ユニットを本体ケース外に取外した状態の内部構造の概略を示す正面図である。正面カバーを開放した状態の外観の概略を示す斜視図である。転写ユニットを引き出した状態の外観の概略を示す斜視図である。現像ユニットを現像ユニットトレイと共に引き出した状態の外観の概略を示す斜視図である。転写ユニットを本体ケース外に取外した状態の概略を示す縦断側面図である。転写ユニットを本体ケース内に取付けた状態の概略を示す縦断側面図である。現像ユニットの概略構造を示す縦断正面図である。本発明の第２の実施の形態のカラープリンタの外観の概略を示す正面図である。

符号の説明

２本体ケース
５転写用部材、中間転写部材
６感光体
７作像手段、帯電器
８作像手段、現像器
９作像手段、クリーニング器
９ａ開口部
２５転写ユニット
２６作像ユニット
６１転写用部材、記録媒体搬送ベルト
６２転写ユニット
７１転写用部材、転写ローラ
７２転写ユニット
Ｓ記録媒体

Claims

感光体に形成されたトナー像を中間転写体に転写した後、前記中間転写体から記録媒体に転写する画像形成装置において、
前記感光体の周囲に配置されている帯電器、現像器、クリーニング器を一体とする作像ユニットと、前記感光体と前記中間転写体を一体的に保持する転写ユニットとが設けられ、
前記転写ユニットと前記作像ユニットとが、それぞれ別個に画像形成装置本体に対して着脱自在に取り付けられており、それぞれのユニットの交換作業に際して前記転写ユニットと前記作像ユニットは上記感光体の軸方向に対して垂直に離間し、前記転写ユニットは、前記作像ユニットを画像形成装置本体においたまま、上記感光体の軸方向に着脱でき、かつ、前記作像ユニットは、前記転写ユニットを画像形成装置本体においたまま、上記感光体の軸方向に着脱できることを特徴とする画像形成装置。
前記転写ユニットには、それぞれ異なる色のトナー像が形成される複数の感光体を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記転写ユニットには、それぞれの感光体上のトナー像が重ね合わせて転写される前記中間転写体としての中間転写ベルトを有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記中間転写ベルトが上側に配置され、その下側に前記感光体が配置されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
複数の作像ユニットが一つの作像ユニットトレイ上に載置され、この作像ユニットトレイに対して複数の作像ユニットがそれぞれ着脱自在であり、作像ユニットトレイが画像形成装置本体に対して着脱自在であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
帯電器は感光体に対して非接触方式であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
現像器は感光体に対して非接触方式であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
クリーニング器はブラシ接触方式であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記作像ユニットの上側に前記転写ユニットが設置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記作像ユニットにおけるクリーニング器の開口部が上向きに開口していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。